电力电子课程设计--直流降压斩波电路

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1、. . 课 程 设 计 课程名称课程名称 电力电子技术 课题名称课题名称 直流降压斩波电路直流降压斩波电路 等级: 2 设计内容与设计要求 一设计内容： 1 电路功能： 1) 电网工频交流先整流为固定直流，在通过直流斩波电 路，得到所需的直流； 2) 电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流 电路、斩波电路。控制电路主要环节：脉冲发生电路、 驱动电路。 3) 功率变换电路中的开关器件采用 IGBT 或 MOSFET。 4) 系统具有完善的保护 2. 系统总体方案确定 3. 主电路设计与分析 1）确定主电路方案 2）主电路元器件的计算及选型 3）主电路保护环节设计 4. 控制电路设计与分

2、析 1）检测电路设计 2）功能单元电路设计 3）触发电路设计 4）控制电路参数确定 二设计要求： 1 设计思路清晰，给出整体设计框图； 2 单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3 分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的 波形分析。 4 绘制总电路图 5 写出设计报告； 3 主要设计条件 1 设计依据主要参数 1） 输入电压：三相（AC）380（1+15%） 2） 第一组（降压组）输出电压 0300V（DC） 第二组（升压组）输出电压 0800V（DC） 3） 输出电流：30A 4）功率因数：0.8 2. 可提供实验与仿真条件 说明书格式 1 课程设计封面； 2 任务书； 3 说明

3、书目录； 4 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图） ； 5 单元电路设计（各单元电路图） ； 6 电路改进、实验及仿真等。 7 总结与体会； 8 附录（完整的总电路图） ； 9 参考文献； 10、课程设计成绩评分表 4 进 度 安 排 第一周星期一:课题内容介绍和查找资料； 星期二:总体电路方案确定 星期三:主电路设计 星期四:控制电路设计 星期五:控制电路设计； 第二周星期一: 控制电路设计 星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等 星期四五:写设计报告，打印相关图纸； 星期五下午:答辩及资料整理 参 考 文 献 1王兆安，电力电子技术（第 4 版） 机械工业出版社，2008. 2刘

4、星平电力电子技术及电力拖动自动控制系统校内，2009. 3. 浣喜明，姚为正电力电子技术高等教育出版社，2008. 4刘祖润，胡俊达毕业设计指导机械工业出版社，1995. 5. 林飞，杜欣电力电子应用技术的 MATLAB 仿真 中国电力出版 社，2009. 6钟炎平 电力电子电路设计 华中科技大学出版社，2010. 7 徐德鸿 现代电力电子器件原理与应用技术 机械工业出版社， 2011. 5 目录目录 第 1 章 总体方案 6 第 2 章 主电路设计 7 2.1 工作原理 . 7 2.2 参数分析 . 8 2.3 元件型号选择 . 9 第 3 章 控制电路设计 9 3.1 控制电路方案选择 9

5、 3.2 工作原理 . 11 第 4 章 驱动电路设计 . 12 4.1 驱动电路方案选择 12 4.2 工作原理 . 13 第 5 章 保护电路设计 . 14 5.1 过压保护电路 . 14 5.2 过流保护电路 . 16 第 6 章 系统仿真 . 17 6. 1 电路总图 . 17 6.2 MATLAB 的仿真结果. 18 6.3 仿真结果分析 . 19 第 7 章 课程设计总结 . 19 第 8 章 参考文献 . 20 6 第第 1 1 章章 总体方案总体方案 电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电 路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。 由信息电子电路组成

6、 的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号， 通过驱动电路去控制主电 路中电力电子器件的导通或者关断来完成整个系统的功能， 当控制电路所 产生的控制信号能够足以驱动电力电子开关时就无需驱动电路。 根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动及保护 电路，设计出降压斩波电路的结构框图如图 1 所示。 图 1 降压斩波电路结构框图 在图 1 结构框图中，控制电路是用来产生降压斩波电路的控制信号， 控制电路产生的控制信号传到驱动电路， 驱动电路把控制信号转换为加在 开关控制端，可以使其开通或关断的信号。通过控制开关的开通和关断来 控制降压斩波电路的主电路工作。 控制电路中的保护电路是用来保护电路 的，防止电路产生过电流现象损害电路设备。 7 第第 2 2 章章 主电路设计主电路设计 2.1 2.1 工作原理工作原理 根据所学的知识，直流降压斩波主电路如图 2 所示： 图 2 主电路图 直流降压斩波主电路使用一个全控器件